[发明专利]风力发电机叶轮方向控制装置

摘要

风力发电机叶轮方向控制装置，属于风力发电机叶轮主动迎风装置，解决现有主动迎风装置存在的不能全方位迎风问题。本发明包括支杆、机架、水平电位器、竖直电位器、水平直流电机、竖直直流电机、水平风向传感器、竖直风向传感器和PLC控制器；机架安置在支杆上端，机架上固接有支架，支架上装配有导杆，导杆左端用于固接风力发电机；机架侧面固接安装座，水平直流电机和竖直直流电机分别装于安装座上，支杆上还固接横杆，横杆两端分别悬挂水平风向传感器和竖直风向传感器，PLC控制器固定于支杆下部。本发明灵敏度高、稳定性好、可实现水平和竖直方向的转动，对于提高中小型风力发电机的风能利用效率、延长风力发电机寿命具有重要的意义。

主权项

一种风力发电机叶轮方向控制装置，包括支杆(1)、机架(2)、水平电位器(3)、竖直电位器(4)、水平直流电机(5)、竖直直流电机(6)、水平风向传感器(7)、竖直风向传感器(8)和PLC控制器(9)，其特征在于：所述支杆(1)的杆身上固接有齿轮圈(12)，所述机架(2)通过推力轴承(11)安置在支杆(1)上端并与支杆(1)转动配合，所述机架(2)上固接有支架(13)，导杆(14)中部通过转轴(10)和两个滚动轴承(15)与支架(13)转动配合，导杆(14)左端用于固接风力发电机(20)；水平电位器(3)外壳和竖直电位器(4)外壳固定在支架(13)上，水平电位器(3)的外伸轴为竖直方向，穿过机架(2)顶面通孔固定在支杆(1)顶端中心；竖直电位器(4)的外伸轴为水平方向，与所述转轴(10)固接并同轴；所述机架(2)侧面固接有安装座(16)，所述水平直流电机(5)和竖直直流电机(6)分别装于安装座(16)上，水平直流电机(5)的电机轴为竖直方向，竖直直流电机(6)的电机轴为水平方向，传动齿轮(17)固接在水平直流电机(5)的外伸电机轴上并与齿轮圈(12)啮合构成行星齿轮结构；竖直直流电机(6)的外伸电机轴与摇杆(18)一端垂直固接，摇杆(18)另一端通过销轴和连杆(19)下端转动连接，连杆(19)上端通过销轴和导杆(14)右端转动连接；所述齿轮圈(12)下方的支杆(1)上垂直固接有横杆(21)，横杆(21)两端分别悬挂水平风向传感器(7)和竖直风向传感器(8)，所述水平风向传感器(7)和竖直风向传感器(8)结构相同，各自均包括外框架、松紧螺钉(22)、感风片(23)、旋转轴(24)、平衡螺钉(25)、电刷片(26)、环形电阻圈(27)，所述外框架由顶点呈矩形分布的四根平行支撑杆(28)和顶板(29)、隔板(30)、底板(31)组成层架结构，底板(31)上表面中心具有凹槽(32)，环形电阻圈(27)围绕所述凹槽(32)固接在底板上表面，两端呈圆锥形的旋转轴(24)穿过隔板中心透孔，旋转轴底端顶在所述底板的凹槽(32)内， 旋转轴顶端由与顶板(29)螺纹配合的松紧螺钉(22)顶住，所述隔板上方的旋转轴固接有感风片(23)，所述隔板下方的旋转轴自上而下依序固接有平衡螺钉(25)和电刷片(26)，电刷片(26)的端部和所述环形电阻圈(27)滑动接触；所述水平风向传感器(7)的旋转轴和竖直风向传感器(8)的旋转轴互相正交；所述水平风向传感器(7)和竖直风向传感器(8)中，各自环形电阻圈(27)的两端分别通过导线连接电源正负极，各自松紧螺钉(22)通过一根导线输出电压；所述PLC控制器(9)固定于所述支杆(1)下部，所述水平风向传感器(7)和水平电位器(3)的输出电压分别由导线接入PLC控制器(9)的两个输入接口进行电压比较，PLC控制器(9)的两个输出接口分别连接两个继电器，控制这两个继电器的开合从而控制水平直流电机(5)的正传和反转；竖直风向传感器(8)和竖直电位器(4)的输出电压分别由导线接入PLC控制器(9)的另外两个输入接口进行电压比较，同时PLC的另外两个输出接口分别连接另外两个继电器，控制这两个继电器的开合从而控制竖直直流电机(6)的正传和反转。